Барабанный подъёмник

Барабан крана — это цилиндрический компонент, отвечающий за хранение, направление и выпуск стального каната во время подъемных операций крана. Ассортимент барабанов VOITTO охватывает диаметры от 200 до 2000 мм и длину до 8000 мм, их емкость по канату составляет от 20 до 2000 метров, а шаг канавки соответствует стандарту ISO 4308. Их продукция широко используется в мостовые краны, козловые краны, электрические тали, лебедки, портовое крановое оборудование и применение, и получили соответствующие сертификаты, такие как CE, FEM 1.001 и GB/T 3811.

Что такое Кран-барабан?

Круговой барабан крана является основным вращающимся элементом крана или подъемной системы. Это устройство отвечает за намотку стального троса, преобразуя тем самым крутящий момент двигателя в контролируемое вертикальное перемещение груза. Он отличается стандартизированной геометрической конструкцией с канавками, что позволяет снизить износ стального троса на 40% по сравнению с барабанами с гладкой поверхностью. Производители деталей для кранов используют чугунные или сварные стальные конструкции для точной обработки барабанов крана. Спиральная или лебусовская конструкция канавки направляет каждый слой троса для упорядоченной намотки, обеспечивая отсутствие контакта между прядями троса. Поэтому срок службы троса напрямую зависит от геометрической точности барабана.

Барабаны грузовых канатов VOITTO изготавливаются на станках с ЧПУ в строгом соответствии с требованиями к допускам на канавки, указанными в ДИ́Н 15020 стандарт, обеспечивая сохранение точности каждого витка в пределах чрезвычайно жесткого допуска ±0,05 миллиметра. В результате распределение нагрузки между прядями стального каната остается равномерным на протяжении всего цикла подъема. Эта характеристика особенно важна для сталелитейных заводов, морских платформ и других применений, требующих длительной непрерывной работы.

Типы барабанов канатных грузоподъемных кранов

Барабаны кранов классифицируются в первую очередь по конструкции канавки для каната, количеству витков и конструктивному исполнению. Барабаны с однослойной гладкой навивкой подходят для грузов от 0,5 тонн и более, в то время как многослойные барабаны Лебус обычно используются в применениях, требующих безопасной рабочей нагрузки (SWL) более 500 тонн. Далее я расскажу о различных типах стальных канатных барабанов кранов.

Однослойный барабан с винтовой канавкойБарабан такого типа оснащен винтовой канавкой, разработанной для обеспечения однослойной намотки стального троса. Этот механизм эффективно обеспечивает аккуратное расположение троса и плавную работу, минимизируя износ, тем самым повышая эффективность подъема и продлевая срок службы троса. Отличается простой конструкцией, легкостью обслуживания и стабильной работой. Однослойный барабан с винтовой канавкой широко используется производителями кранов в мостовых кранах, электрических талях и козловых кранах.

Многослойный барабан Лебуса: Это устройство имеет специальную конструкцию канавки для намотки троса типа Lebus зигзагом, которая обеспечивает стабильную, многослойную и упорядоченную намотку стального троса, при этом увеличивая его емкость в ограниченном пространстве. Кроме того, это эффективно снижает такие проблемы, как спутывание троса, защемление троса и износ, вызванный сжатием троса. Этот тип барабана особенно хорошо подходит для условий с длинным ходом, тяжелыми нагрузками и сложными условиями эксплуатации. В результате пользователи применяют его в морской инженерии, портовых механизмах, больших лебедках, оборудовании для глубоководного подъема и системах тяжелого подъема для выполнения подъемных операций.

Двухбарабанная сборка: Это устройство представляет собой подъемную или грузоподъемную систему, в которой два барабана работают скоординированно. Барабан такого типа крана обеспечивает одновременную намотку и размотку двух стальных канатов, тем самым улучшая баланс нагрузки, эксплуатационную стабильность и безопасность при выполнении тяжелых подъемных операций. Такая конструкция эффективно распределяет нагрузку и отвечает требованиям синхронного подъема на больших пролетах или сдвоенных точках подъема. В результате пользователи применяют его в портальных кранах судостроительных верфей, портовых кранах, большегрузных мостовых кранах и крупногабаритном промышленном подъемном оборудовании.

Ключевые технические особенности барабана крана

Барабаны кранов VOITTO спроектированы в соответствии с требованиями к классу усталости, указанными в ISO 16625. Радиус канавки каната установлен от 0,53 до 0,55 раза больше диаметра стального троса, чтобы максимизировать кривизну контакта стального троса и минимизировать контактное напряжение Герца.

• Точная нарезка пазов на станках с ЧПУ: допуск по шагу ±0,05 мм по всей длине барабана 8000 мм.
• Шаг канавки 1,05–1,20 × d: соответствует ISO 4308 и DIN 15020 для всех диаметров троса.
• Чугун HT250 или плита S355: материал, выбранный по группе нагрузки согласно GB/T 3811-2008.
• Концевые пластины с фланцами: Фланцы для удержания троса превышают диаметр троса в ≥2 раза согласно FEM 1.001 §5.4.
• Вариант поверхностного упрочнения: закалка ТВЧ 45–50 HRC на футорках для защиты от абразивного износа в условиях морской среды.
• Шпоночный и шлицевой муфты: Расточка ступиц под посадку H7/h6; варианты шлицов для редукторов с высоким крутящим моментом.

Более того, динамическая балансировка класса G6.3 (ISO 1940-1) является стандартной для барабанов диаметром более 1000 мм, что снижает утомляемость подшипников вала барабана, вызываемую вибрацией, при непрерывной работе.

Применение барабанов для кранового каната

Барабан крана является критически важным компонентом подъемного оборудования, область применения которого охватывает от 1-тонных цеховых кранов до 1200-тонных морских подъемных систем.

• Сталеразливочный ковш и мостовые электрические краны
• Портовые и береговые (STS) козловые краны
• Суда для установки ветряных турбин
• Оффшорные платформы и краны-башни
• Козловые краны на рельсовом ходу
• Строительные башенные краны
• Автоматизированные складские подъемники AS/RS
• Ворота гидроэлектростанции

В сталелитейной промышленности краны-ковши подвергают барабаны подъемных тросов воздействию лучистого тепла до 1500°C при более чем 120 циклах подъема за смену. Поэтому VOITTO предлагает барабаны из литой стали HT300, оснащенные дополнительными теплоизоляционными кожухами. В сфере портовой логистики многослойные (Lebus) барабаны поддерживают операции по подъему спредерных траверс, вмещая тросы длиной до 2000 метров и работая на скоростях до 180 метров в минуту. В результате пропускная способность терминалов поддерживается без какого-либо перекручивания тросов или спутывания многослойной намотки в процессе работы.

Технические характеристики

Все барабаны кранов VOITTO проверены методом конечных элементов (FEA) в соответствии с EN 13001-3-2, и к каждому барабану прилагается сертификат материала (EN 10204 3.1), прослеживаемый до его плавочного номера.

Поставщик запчастей для кранов

VOITTO Crane производит барабаны для кранов с 2005 года, накопив более 18 лет производственных данных из более чем 60 стран. Это позволяет нам проводить итеративную разработку, адаптированную под конкретные применения, чему не могут добиться поставщики стандартных каталожных изделий.

Однако, что действительно отличает VOITTO, так это всесторонняя инженерная поддержка, которую мы предоставляем. Каждый заказ сопровождается подробными расчетами барабанов, рекомендуемыми интервалами проверки износа канавок каната и сертификатом испытаний под нагрузкой. Если вы не уверены, какой тип барабана лучше всего подходит для вашего конкретного применения, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами в любое время для индивидуального решения.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Какой материал следует указать для барабана крана, работающего в условиях сталелитейного завода?

Для применений на сталелитейных заводах с температурой излучения выше 800 °C используйте чугун HT300 с закаленными по поверхности канавками (HRC 45–50). Этот материал сохраняет стабильность размеров при термических циклах и устойчив к износу канавок, вызванному загрязненным окалиной стальным тросом. VOITTO поставляет комплект тепловой защиты согласно GB/T 3811 Приложение D для кранов для ковшей класса рабочих групп A7–A8.

Как рассчитывается шаг канавки для барабана грузового каната крана?

Согласно стандартам ISO 4308 и DIN 15020, шаг ручья каната должен находиться в диапазоне от 1,05 до 1,20 кратного номинального диаметра стального каната. Таким образом, для стального каната диаметром 32 мм требуемый диапазон шага составляет от 33,6 до 38,4 мм. Наша команда инженеров определит оптимальный шаг, исходя из конструкции каната (количества прядей) и числа витков, чтобы обеспечить соответствие требованиям к углу отклонения и свести к минимуму износ между прядями во всем диапазоне номинальных нагрузок каната.

Может ли VOITTO поставить барабан крана, соответствующий одновременно стандартам CE и китайским GB/T 3811?

Да. Мы проектируем барабаны для крановых канатов в соответствии с более строгим из двух применимых стандартов и проводим двойную сертификацию. Расчеты конструкций выполняются параллельно со ссылкой на EN 13001-3-2 и GB/T 3811-2008. Пакет сопроводительной документации включает декларацию соответствия ЕС, китайский отчет об испытаниях типа и сертификаты на материалы EN 10204 3.1, что охватывает требования к импорту как в ЕС, так и в Китай, без компромиссов в проектировании.

Какой тип барабана рекомендуется для портовых кранов с длиной каната более 500 м?

В портовых операциях рекомендуется использовать многослойное (Lebus) барабанное решение для применений, где длина стального каната превышает 300 метров. Параллельные участки на обоих концах барабана эффективно контролируют критическую “зону перехода слоев”, где обычно возникает большая часть усталостного повреждения стального каната. Наша техническая команда определяет геометрические размеры спиральных канавок Lebus в соответствии с брошюрой FEM 1.001, раздел 9, с целью поддержания угла отклонения каната менее 1,5° — значения, широко признанного как предел для предотвращения запутывания каната при типичных радиусах барабанов портовых кранов.

Требуется ли динамическая балансировка для всех размеров барабанов канатов крана?

Динамическая балансировка по стандарту ISO 1940-1 класс G6.3 обязательна для барабанов диаметром более 1000 мм или работающих со скоростью более 60 об/мин. Меньшие барабаны при более низких скоростях стандартно статически балансируются до класса G16. Однако VOITTO применяет балансировку G6.3 по умолчанию на всех изготовленных стальных барабанах независимо от размера, поскольку остаточный дисбаланс является документированной причиной ускоренного выхода из строя подшипников в лебедках с высоким числом циклов — что особенно актуально для кранов группы эксплуатации A6–A8.